JP2013236031A - Defect classification device, and defect classification method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for creating a reference layout supporting double patterning exposure, and comparing a sample image with the reference layout to classify defects.SOLUTION: A defect classification method includes a step of matching an image for inspection 64 that is an image of a pattern of a sample obtained by a defect inspection device or a defect reviewing device, with a reference layout 63 that corresponds to the pattern created on the basis of design data, so as to classify defects that occur in the pattern. The reference layout 63 is created by adding or subtracting design layouts 60 and 61 of a plurality of layers to/from the design data.

Description

本発明は、欠陥分類装置、欠陥分類方法に関する。特に、半導体デバイス製造過程のウェハまたはチップにおいて、システマティック欠陥を含む欠陥を分類する半導体欠陥分類に関する。   The present invention relates to a defect classification device and a defect classification method. In particular, the present invention relates to semiconductor defect classification for classifying defects including systematic defects in a wafer or chip in the process of manufacturing a semiconductor device.

従来、半導体前工程ウェハ製造における歩留まり低下の主原因は、半導体ウェハ上にランダムに発生する異物とされ、欠陥検査装置や欠陥レビュー装置でその要因を探り、製造工程に対策を施すことで、歩留まりを維持できていた。しかし、近年の半導体デバイスのパターン最小線幅は32nmからその先へと微細化が進んできており、設計レイアウトに依存した欠陥の比率が高まってきている。このレイアウト依存性のある欠陥は、システマティック欠陥と呼ばれている。   Conventionally, the main cause of yield reduction in semiconductor pre-process wafer manufacturing is foreign matter randomly generated on the semiconductor wafer. The cause is investigated by defect inspection equipment and defect review equipment and measures are taken in the manufacturing process. Was able to be maintained. However, in recent years, the pattern minimum line width of semiconductor devices has been miniaturized from 32 nm and beyond, and the ratio of defects depending on the design layout has increased. This layout-dependent defect is called a systematic defect.

半導体ウェハの欠陥を低減するため、その製造途中において、欠陥検査装置で検査が行われている。検査装置で検出した欠陥位置情報を基に、レビュー装置で欠陥の鮮明な画像を取得し、この画像に基づいて欠陥を自動で分類するADC(Automatic Defect Classification)が行われ、分類された欠陥カテゴリや頻度に応じて、欠陥発生率を低減する対策が行われている。   In order to reduce defects in the semiconductor wafer, inspection is performed by a defect inspection apparatus during the manufacturing process. Based on the defect position information detected by the inspection device, a clear image of the defect is acquired by the review device, ADC (Automatic Defect Classification) is performed to automatically classify the defect based on this image, and the classified defect category Measures are taken to reduce the defect rate according to the frequency.

しかし、従来のADCによる分類では、レビュー装置で観察した欠陥の形状や輝度などに基づいたカテゴリ分類にとどまっており、レイアウト起因のシステマティック欠陥の発生原因を究明することはできなかった。そこで、最近では、設計レイアウトデータを用いて欠陥を分類する技術が必要となっている。   However, the conventional ADC classification is limited to the category classification based on the defect shape and brightness observed by the review apparatus, and the cause of the occurrence of the systematic defect due to the layout cannot be investigated. Therefore, recently, a technique for classifying defects using design layout data is required.

また、微細化に伴い、最近のリソグラフィー技術としては、ダブルパターニングが用いられている。このダブルパターニングにはLELE(Litho-Etch-Litho-Etch)方式やSADP(Self-Aligned Double Patterning)方式などがある。これまでのリソグラフィーは1枚のマスクで露光が行われているのに対し、ダブルパターニングでは、分割された2枚のマスクを使用し、2回続けて露光が行われる。   In addition, with the miniaturization, double patterning is used as a recent lithography technique. This double patterning includes a LELE (Litho-Etch-Litho-Etch) method and a SADP (Self-Aligned Double Patterning) method. In conventional lithography, exposure is performed with one mask, whereas in double patterning, two divided masks are used and exposure is performed twice in succession.

マスクを2枚に分けることにより、1枚のマスクにおける設計レイアウトは簡素化することができる。また、露光においては1回目の露光パターンのラインの間に、2回目の露光を行うことで、高い解像度が実現できるメリットがあり、パターン密度が高いレイヤの製造工程で用いられてきている。   By dividing the mask into two, the design layout of one mask can be simplified. Further, in the exposure, there is a merit that a high resolution can be realized by performing the second exposure between the lines of the first exposure pattern, and it has been used in a manufacturing process of a layer having a high pattern density.

このため、ダブルパターニングに対応した、被検査画像と設計レイアウトデータとをマッチングする手法が必要である。   For this reason, a technique for matching the image to be inspected with the design layout data corresponding to double patterning is required.

特許文献1では、設計レイアウトデータと画像を比較してパターン計測する技術において、設計レイアウトデータにレジストのポジ、ネガの区別の情報を付加する点が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses that in a technique for measuring a pattern by comparing design layout data and an image, resist positive / negative discrimination information is added to the design layout data.

特開2006−215077号公報(US2006/0169896)JP 2006-215077 A (US2006 / 0169896)

上記のように、ダブルパターニング露光に対応したシステマティック欠陥分類が必要である。ダブルパターニングでは2枚以上の設計レイアウトを用いて露光が行われる。したがって、設計レイアウトと画像を比較して欠陥分類する場合には、2枚以上の設計レイアウトを用いて、試料のパターン画像に対応する基準レイアウトを生成する必要がある。   As described above, systematic defect classification corresponding to double patterning exposure is necessary. In double patterning, exposure is performed using two or more design layouts. Therefore, when the defect is classified by comparing the design layout and the image, it is necessary to generate a reference layout corresponding to the pattern image of the sample using two or more design layouts.

特許文献1では、設計レイアウトのポジ、ネガ情報を用いたレイアウト情報をマッチングに活用することが報告されている。しかし、具体的なダブルパターニングに対応したマッチング処理は記載されていない。   In Patent Document 1, it is reported that layout information using positive and negative information of a design layout is used for matching. However, a specific matching process corresponding to double patterning is not described.

本発明の目的は、2枚以上のレイヤの設計レイアウトを用いて、試料のパターン画像に対応する基準レイアウトを生成することで、高精度な欠陥分類を実現する装置、または方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an apparatus or method that realizes highly accurate defect classification by generating a reference layout corresponding to a pattern image of a sample using a design layout of two or more layers. is there.

上記課題を解決するために、本発明は、欠陥検査装置または欠陥レビュー装置で得られる試料のパターンの画像である被検査画像と、設計データに基づいて生成された前記パターンに対応するパターンの基準レイアウトとをマッチングすることで、前記パターンに発生する欠陥を分類する欠陥分類方法または欠陥分類装置において、前記設計データにおける複数のレイヤの設計レイアウトを加算または減算することで前記基準レイアウトを生成することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides an image to be inspected that is an image of a pattern of a sample obtained by a defect inspection apparatus or a defect review apparatus, and a reference for a pattern corresponding to the pattern generated based on design data. In the defect classification method or the defect classification apparatus for classifying defects generated in the pattern by matching the layout, the reference layout is generated by adding or subtracting the design layout of a plurality of layers in the design data. It is characterized by.

上記構成により、2枚以上のレイヤの設計レイアウトを用いて、試料のパターン画像に対応する基準レイアウトを生成することで、高精度な欠陥分類を実現することができる。   With the above configuration, it is possible to realize highly accurate defect classification by generating a reference layout corresponding to a pattern image of a sample using a design layout of two or more layers.

欠陥分類システムの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of a defect classification system. 欠陥分類手順を示す図。The figure which shows a defect classification | category procedure. レイヤ・プロセス情報ファイルの一例を示す図。The figure which shows an example of a layer process information file. ダブルパターニングLELE(Litho-Etch-Litho-Etch)方式における基準レイアウトの生成処理を説明する図。The figure explaining the production | generation process of the reference | standard layout in a double patterning LELE (Litho-Etch-Litho-Etch) system. ダブルパターニングSADP(Self-Aligned Double Patterning)方式における設計レイアウトを示す図。The figure which shows the design layout in a double patterning SADP (Self-Aligned Double Patterning) system. ダブルパターニングSADP方式における基準レイアウトの生成処理を説明する図。The figure explaining the production | generation process of the reference | standard layout in a double patterning SADP system. 欠陥分類装置におけるユーザ画面を示す図。The figure which shows the user screen in a defect classification device. 被検査画像と設計レイアウトとのマッチング手順を示す図。The figure which shows the matching procedure of a to-be-inspected image and a design layout. マッチング結果の出力ファイルを示す図。The figure which shows the output file of a matching result.

以下、本実施例の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
以下では取得した試料パターンの画像に基づいてシステマティック欠陥解析を行う機能を備えた欠陥分類システムの構成例を説明するが、システムの構成はこれに限られず、システムを構成する装置の一部または全部が共通の装置であってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
In the following, a configuration example of a defect classification system having a function of performing systematic defect analysis based on the acquired sample pattern image will be described. However, the configuration of the system is not limited to this, and part or all of the devices constituting the system May be a common device.

また以下に説明する処理は、ハードウェア、ソフトウェアいずれの方式でも実現可能である。ハードウェアにより構成する場合には、処理を実行する複数の演算器を配線基板上、あるいは半導体チップないしはパッケージ内に集積することにより実現できる。ソフトウェアにより構成する場合には、システムを構成する装置に搭載された中央演算処理装置(CPU)またはシステムに接続された汎用のコンピュータに搭載された汎用CPUにより、所望の演算処理を実行するプログラムを実行することで実現できる。このプログラムが記録された記録媒体により、既存の装置をアップグレードすることも可能である。   The processing described below can be realized by either hardware or software. When configured by hardware, it can be realized by integrating a plurality of arithmetic units for executing processing on a wiring board or in a semiconductor chip or package. When configured by software, a program for executing desired arithmetic processing by a central processing unit (CPU) mounted on a device constituting the system or a general-purpose CPU mounted on a general-purpose computer connected to the system. It can be realized by executing. It is also possible to upgrade an existing apparatus with a recording medium in which this program is recorded.

図1を用いて、本実施例の欠陥分類システムの全体構成について説明する。半導体製造工程は通常、清浄な環境で保たれたクリーンルーム8内にある。クリーンルーム8内には、製品ウェハの欠陥の検査を行う欠陥検査装置1を設置する。欠陥検査装置1は、光学式暗視野欠陥検査装置、光学式明視野欠陥検査装置、電子ビーム欠陥検査装置などであり、被検査デバイスの表面に発生した欠陥を検出する。さらに欠陥検査装置1は検出した欠陥の高倍率の画像であるレビュー画像(被検査画像10)を取得する機能も備えている場合がある。クリーンルーム8内には、欠陥検査装置1が検出した欠陥の座標情報を基に欠陥検査装置1より高倍率で欠陥の観察を行うレビュー装置2を設置する。レビュー装置2は、主に電子式欠陥レビュー装置が用いられる。電子式欠陥レビュー装置は走査電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)により欠陥検査装置より高画質・かつ高倍率の画像を得ることができる装置である。なお、レビュー装置2が欠陥検査機能を備えていても良い。   The overall configuration of the defect classification system of the present embodiment will be described with reference to FIG. The semiconductor manufacturing process is usually in a clean room 8 kept in a clean environment. In the clean room 8, a defect inspection apparatus 1 for inspecting defects of product wafers is installed. The defect inspection apparatus 1 is an optical dark field defect inspection apparatus, an optical bright field defect inspection apparatus, an electron beam defect inspection apparatus, or the like, and detects defects generated on the surface of a device to be inspected. Further, the defect inspection apparatus 1 may have a function of acquiring a review image (inspected image 10) that is a high-magnification image of a detected defect. In the clean room 8, a review device 2 that observes defects at a higher magnification than the defect inspection device 1 is installed based on the coordinate information of the defects detected by the defect inspection device 1. As the review device 2, an electronic defect review device is mainly used. The electronic defect review apparatus is an apparatus that can obtain an image with higher image quality and higher magnification than a defect inspection apparatus by using a scanning electron microscope (SEM). Note that the review device 2 may have a defect inspection function.

また、これらの欠陥検査装置1とレビュー装置2のデータを保存する欠陥情報サーバ3を設置する。   Moreover, the defect information server 3 which preserve | saves the data of these defect inspection apparatuses 1 and the review apparatus 2 is installed.

オフィス13には、パーソナルコンピュータ14を設置する。パーソナルコンピュータ14では設計レイアウトやプロセスなどの情報を確認することができる。ユーザはレイヤ・プロセス情報15を作成し、レイヤフローなどの情報をファイルに入力する。なお、レイヤフローとは各製造工程で用いられるレイヤの情報のことである。レイヤ・プロセス情報15については図3を用いて後述する。   A personal computer 14 is installed in the office 13. The personal computer 14 can confirm information such as a design layout and a process. The user creates the layer process information 15 and inputs information such as the layer flow into the file. Note that the layer flow is layer information used in each manufacturing process. The layer process information 15 will be described later with reference to FIG.

本実施例では、パーソナルコンピュータ14と欠陥分類装置4、およびその他の装置は通信ネットワーク6を介して接続する。通信ネットワーク6には、設計データベースサーバ5も接続されている。設計データベースサーバ5には欠陥検査の対象となる半導体デバイスの設計レイアウト7が保管されており、欠陥分類装置4は通信ネットワーク6を通じて設計レイアウト7を入手することが可能である。   In this embodiment, the personal computer 14, the defect classification device 4, and other devices are connected via the communication network 6. A design database server 5 is also connected to the communication network 6. The design database server 5 stores a design layout 7 of a semiconductor device to be subjected to defect inspection, and the defect classification device 4 can obtain the design layout 7 through the communication network 6.

次に、図1における各装置間のデータの流れについて説明する。欠陥検査装置1、またはレビュー装置2で得られた、欠陥データ9(欠陥検査装置1で検出した欠陥座標やカテゴリなどの情報を含む)、被検査画像10(欠陥検査装置1またはレビュー装置2で取得された各欠陥の画像を含む)、画像情報ファイル11(被検査画像10の画像取得条件などの情報を含む)などを含む一連のデータを、欠陥情報12と称し、これらを欠陥情報サーバ3に送る。   Next, the data flow between the devices in FIG. 1 will be described. Defect data 9 (including information such as defect coordinates and categories detected by the defect inspection apparatus 1) and an image to be inspected 10 (in the defect inspection apparatus 1 or the review apparatus 2) obtained by the defect inspection apparatus 1 or the review apparatus 2 A series of data including an image of each defect acquired) and an image information file 11 (including information such as an image acquisition condition of the image to be inspected 10) are referred to as defect information 12, and these are referred to as defect information server 3. Send to.

欠陥分類を行う準備として、欠陥情報サーバ3に保管されている欠陥情報12を欠陥分類装置4に送る。さらに、対象となる試料パターンの設計レイアウト7を設計データベースサーバ5から欠陥分類装置4に送る。さらに、パーソナルコンピュータ14で作成したレイヤ・プロセス情報15を欠陥分類装置4に送る。   As preparation for performing defect classification, the defect information 12 stored in the defect information server 3 is sent to the defect classification device 4. Further, the design layout 7 of the target sample pattern is sent from the design database server 5 to the defect classification device 4. Further, the layer process information 15 created by the personal computer 14 is sent to the defect classification device 4.

次に、図1における欠陥分類装置4のシステム構成を説明する。欠陥分類装置4は、ワークステーションやパーソナルコンピュータなどによって構成され、欠陥検査装置1およびレビュー装置2によって検出した欠陥からシステマティック欠陥を分類する機能を備える。具体的には、他の装置とのデータ授受を行うネットワークインターフェース20、設計レイアウト7や欠陥情報12やレイヤ・プロセス情報15などを記憶する主記憶装置21、パーソナルコンピュータ14から取得したレイヤ・プロセス情報15からレイヤフローなどの情報や、設計データベースサーバ5から取得した設計レイアウト7をシステム内に読み込めるように変換や生成や合成処理を行うレイアウト変換演算部22、被検査画像10と設計レイアウト7との位置合わせを行うマッチング処理部23、欠陥情報12の欠陥の種類や欠陥サイズなどのカテゴリ情報を基に対象とするシステマティック欠陥かどうかを選別するサンプリング部24、被検査画像10における欠陥領域と基準レイアウトとを重ね合わせる重畳処理部25、欠陥領域とレイアウトパターンの重なり状態を判定して欠陥を分類する欠陥分類部26、設計レイアウト7のパターン密度など設計レイアウト7の特性を求めるレイアウト特性演算部27、レイアウトデータなどの表示やオペレータが指示内容を入力するキーボード、マウス、ディスプレイなどのユーザインターフェース28を有している。21−27を演算制御部と総称する。なお、演算制御部に含まれる全ての機能が欠陥分類装置に実装されている必要はなく、一部の機能は異なる装置で実行されても良い。   Next, the system configuration of the defect classification device 4 in FIG. 1 will be described. The defect classification device 4 is configured by a workstation, a personal computer, or the like, and has a function of classifying systematic defects from defects detected by the defect inspection device 1 and the review device 2. Specifically, the network interface 20 for exchanging data with other devices, the main storage device 21 for storing the design layout 7, the defect information 12, the layer process information 15 and the like, and the layer process information acquired from the personal computer 14 15 includes a layout conversion operation unit 22 that performs conversion, generation, and composition processing so that information such as layer flow from 15 and the design layout 7 acquired from the design database server 5 can be read into the system. A matching processing unit 23 for performing alignment, a sampling unit 24 for selecting whether or not the target systematic defect is based on category information such as a defect type and a defect size of the defect information 12, and a defect area and a reference layout in the inspected image 10 And a superimposition processing unit 25 that superimposes A defect classification unit 26 that classifies defects by determining the overlapping state of the recessed area and the layout pattern, a layout characteristic calculation unit 27 that obtains the characteristics of the design layout 7 such as the pattern density of the design layout 7, display of layout data, etc. A user interface 28 such as a keyboard, a mouse, and a display for inputting contents is provided. 21-27 are collectively referred to as an arithmetic control unit. Note that not all functions included in the arithmetic control unit need be implemented in the defect classification apparatus, and some functions may be executed by different apparatuses.

図2は、本実施例の欠陥分類手順の概要を示した図である。以下で説明するフローは上述の欠陥分類装置4にて行われる。   FIG. 2 is a diagram showing an outline of the defect classification procedure of this embodiment. The flow described below is performed by the defect classification device 4 described above.

まず、設計レイアウト7の入力(S101)と欠陥情報12の入力(S102)とレイヤ・プロセス情報15の入力(S103)を行い、レイアウト変換演算部22にて、図形変換およびフォーマット変換などの前処理を行う。   First, the design layout 7 is input (S101), the defect information 12 is input (S102), and the layer process information 15 is input (S103), and the layout conversion calculation unit 22 performs preprocessing such as graphic conversion and format conversion. I do.

次に、設計レイアウト7のレイヤ定義(S104)を行う。レイヤ定義(S104)とは、レイヤ・プロセス情報15から入力(S103)された情報を基に、これらを一つのレイヤに合成しておく処理である。ここでいう合成処理とは、後述するダブルパターニング対応による設計レイアウト生成(S106)とは異なり、ポジ・ネガの定義をせずに、単純に設計レイアウトを加算する処理である。この処理は一つの製造工程で、複数のレイヤ番号と複数のデータタイプの設計レイアウト7が用いられている場合に次のステップ105での原点合わせを正確に行うために行われる。この処理は同様にレイアウト変換演算部22にて行われる。   Next, the layer definition (S104) of the design layout 7 is performed. The layer definition (S104) is a process of combining these into one layer based on the information input from the layer process information 15 (S103). Unlike the design layout generation (S106) corresponding to double patterning, which will be described later, the synthesis process here is a process of simply adding a design layout without defining a positive / negative. This process is performed in order to accurately perform the origin adjustment in the next step 105 when a plurality of layer numbers and design layouts 7 of a plurality of data types are used in one manufacturing process. This processing is similarly performed by the layout conversion calculation unit 22.

次に、欠陥情報12と設計レイアウト7の原点合わせ(S105)を行う。設計レイアウト7はダイの中央を原点とし、欠陥情報12はダイの左下隅を原点とする場合のように、設計レイアウト7と実際に欠陥検査装置やレビュー装置から得られる欠陥情報12の座標系が異なっている場合がある。設計レイアウト7と欠陥情報12とを同じ場所の同じパターン位置で原点合わせすることで、これらの二つの座標系を同じにすることができる。なお、座標系は設計レイアウトの座標系に統一しても良いし、欠陥情報の座標系に統一しても良い。また、新たな座標系を用いても良い。ユーザインターフェース28上でこの誤差を座標入力することもできる。また、設計レイアウトの表示画面で、原点位置を指定することもできる。   Next, the origin alignment of the defect information 12 and the design layout 7 is performed (S105). The design layout 7 has the origin at the center of the die, and the defect information 12 has the coordinate system of the design layout 7 and the defect information 12 actually obtained from the defect inspection apparatus and review apparatus as in the case where the origin is the lower left corner of the die. May be different. By aligning the origin of the design layout 7 and the defect information 12 at the same pattern position at the same place, these two coordinate systems can be made the same. The coordinate system may be unified with the coordinate system of the design layout, or may be unified with the coordinate system of the defect information. A new coordinate system may be used. It is also possible to input coordinates of this error on the user interface 28. Also, the origin position can be specified on the design layout display screen.

次に、ダブルパターニングに対応した設計レイアウト生成(S106)を行う。ここではダブルパターニングにより露光されたパターンにおいて、被検査画像のパターンに対応するように設計レイアウト7の形状を合わせるために、複数のレイヤの設計レイアウト7を用いて基準レイアウトの生成を行う。   Next, design layout generation corresponding to double patterning is performed (S106). Here, in order to match the shape of the design layout 7 to the pattern exposed by double patterning so as to correspond to the pattern of the image to be inspected, a reference layout is generated using the design layout 7 of a plurality of layers.

基準レイアウトを生成するためには、ユーザインターフェース28で実際の被検査画像を確認しながら生成を行うことができる。   In order to generate the reference layout, the user interface 28 can generate the reference layout while confirming the actual inspected image.

基準レイアウトとは被検査画像のパターンに対応する理想的なパターンのレイアウトであり、欠陥分類のための被検査画像との比較処理にはこの基準レイアウトが用いられる。
S106での処理内容は図4から図8を用いて後述する。
The reference layout is an ideal pattern layout corresponding to the pattern of the inspected image, and this reference layout is used for comparison processing with the inspected image for defect classification.
The processing contents in S106 will be described later with reference to FIGS.

次に、欠陥ごとに被検査画像10と基準レイアウトのマッチング(S107)を行う。
S105での処理により座標系が一致しているので、欠陥座標を基に基準レイアウト上で被検査画像10に対応する位置に移動する。ただし、欠陥検査装置で検出された欠陥座標がずれている場合も多く、ここでは取得した画像の視野よりも広い範囲で探索を行い、パターンマッチングを行うことで、欠陥の位置を基準レイアウト上で特定する。S107の処理はマッチング処理部23で行われる。
Next, matching between the inspection image 10 and the reference layout is performed for each defect (S107).
Since the coordinate systems are matched by the processing in S105, the coordinate system is moved to a position corresponding to the inspection image 10 on the reference layout based on the defect coordinates. However, there are many cases where the defect coordinates detected by the defect inspection device are misaligned, and here the search is performed in a wider range than the field of view of the acquired image and pattern matching is performed, so that the position of the defect is indicated on the reference layout. Identify. The processing of S107 is performed by the matching processing unit 23.

次に、レビュー装置によるADC分類カテゴリに基づくサンプリング(S108)を行う。例えば、異物やスクラッチなどのランダム欠陥などをフィルタリングして、ショート欠陥、オープン欠陥など、システマティック欠陥の可能性のあるカテゴリのみを以下の解析の対象として抽出することができる。なお、マッチング(S107)とサンプリング(S108)は、順序を逆に実施することも可能である。S108の処理はサンプリング部24にて行われる。   Next, sampling based on the ADC classification category by the review apparatus (S108) is performed. For example, by filtering random defects such as foreign matters and scratches, only categories that may be systematic defects such as short defects and open defects can be extracted as targets for the following analysis. Note that the matching (S107) and sampling (S108) can be performed in reverse order. The processing of S108 is performed by the sampling unit 24.

次に、任意の欠陥が含まれる被検査画像10と設計レイアウト7の所定のレイヤの重畳表示(S109)を行う。ここで、所定のレイヤとは、検査対象とするレイヤ、その上層や下層に位置する他のレイヤを意味し、複数のレイヤを選択することが可能である。欠陥要因となりそうなレイヤを選択し、重畳表示することで、欠陥がそのレイヤのパターンに与える影響を目視で確認することができる。この処理は、重畳処理部25にて行われる。   Next, superimposed display (S109) of a predetermined layer of the inspected image 10 including an arbitrary defect and the design layout 7 is performed. Here, the “predetermined layer” means a layer to be inspected and other layers located in the upper layer and the lower layer, and a plurality of layers can be selected. By selecting a layer that is likely to cause a defect and displaying it in a superimposed manner, the influence of the defect on the pattern of the layer can be visually confirmed. This process is performed by the superimposition processing unit 25.

次に、被検査画像10と基準レイアウトを用いて欠陥とレイアウトパターンの重なり状態に基づく自動分類(S110)を行う。ここでいう自動分類とはシステマティック欠陥の可能性がある欠陥をさらに詳細に分類することである。この処理は欠陥分類部26で行われる。例えば、検査対象レイヤがPolySiレイヤであった場合、その下層にはN型またはP型のアクティブ領域や、フィールド領域などのレイヤがある。これらのレイヤを用いて欠陥を詳細に分類したり、セル、周辺回路、ダミーパターンなどのパターン情報に基づいて分類したりすることができる。   Next, automatic classification (S110) based on the overlap state of the defect and the layout pattern is performed using the inspected image 10 and the reference layout. Here, the automatic classification is to classify a defect that may be a systematic defect in more detail. This process is performed by the defect classification unit 26. For example, when the inspection target layer is a PolySi layer, there are layers such as an N-type or P-type active region and a field region in the lower layer. Using these layers, defects can be classified in detail, or classified based on pattern information such as cells, peripheral circuits, and dummy patterns.

最後に、欠陥近傍のパターン密度、面積率、最小スペース寸法、最小線幅などのレイアウト特性を求める(S111)。レイアウト特性とは、設計レイアウト7のパターンの特徴のことである。この結果により、システマティック欠陥かどうかの判定を行うこともできる。システマティック欠陥は設計レイアウトに起因して発生する欠陥であることが多く、レイアウト特性を求めることで、システマティック欠陥の発生原因を解析するのに有効である。この処理はレイアウト特性演算部27にて行われる。   Finally, layout characteristics such as pattern density, area ratio, minimum space dimension, and minimum line width in the vicinity of the defect are obtained (S111). The layout characteristic is a feature of the pattern of the design layout 7. Based on this result, it is possible to determine whether or not it is a systematic defect. The systematic defect is often a defect that occurs due to the design layout, and it is effective to analyze the cause of the systematic defect by obtaining the layout characteristics. This process is performed by the layout characteristic calculator 27.

図3はレイヤ・プロセス情報ファイルの一例を示した図である。レイヤ・プロセス情報ファイル15はマッチングや欠陥分類を行う前準備として、次のような情報を記憶するファイルである。ただし、これらの情報は必ずしも全て記憶されている必要はなく、設計レイアウトと製造工程が対応付けられたファイルであれば良い。   FIG. 3 shows an example of a layer process information file. The layer process information file 15 is a file that stores the following information as preparation before matching or defect classification. However, it is not always necessary to store all of these pieces of information, and any file in which the design layout and the manufacturing process are associated with each other may be used.

図3にファイルの一例を示すと、レイヤフロー(Flow)、レイヤ定義(Layer Name,LayerNo_DataType)、ポジ/ネガ(P/N)、加工情報(Process)、ダミーパターン(Dummy)、ダブルパターニング(DP)、追加/差分(Add/Dif)など情報により構成される。   FIG. 3 shows an example of a file. Layer flow (Flow), layer definition (Layer Name, LayerNo_DataType), positive / negative (P / N), processing information (Process), dummy pattern (Dummy), double patterning (DP) ), Information such as addition / difference (Add / Dif).

レイヤフロー(Flow)とは各レイヤが用いられるプロセスの順番を意味し、数字による入力で判断を行う。   A layer flow (Flow) means the order of processes in which each layer is used, and a determination is made by numerical input.

レイヤ定義(Layer Name, LayerNo_DataType)は、S104で、設計レイアウト7の複数のレイヤを一つのレイヤに合成するための情報である。設計レイアウト7ではレイヤ番号とデータタイプによりレイヤが管理されているが、一つの製造工程でも複数のデータタイプの設計データが用いられることがあるのでこの情報が必要である。   The layer definition (Layer Name, LayerNo_DataType) is information for combining a plurality of layers of the design layout 7 into one layer in S104. In the design layout 7, layers are managed by layer numbers and data types, but this information is necessary because design data of a plurality of data types may be used even in one manufacturing process.

ポジ/ネガ(P/N)は設計レイアウトのレイヤ番号及びデータタイプごとに設定でき、対象ウェハ上のパターン形成と同様になるよう選択する。すなわち、ポジ/ネガ(P/N)の情報はレイヤごとに付与される。   The positive / negative (P / N) can be set for each layer number and data type of the design layout, and is selected to be the same as the pattern formation on the target wafer. That is, positive / negative (P / N) information is given for each layer.

加工情報(Process)はリソ、エッチング、インプラなど加工処理の内容に関する情報が入り、そのレイヤのプロセス情報として扱われる。   Processing information (Process) contains information on processing contents such as lithography, etching, and implantation, and is handled as process information of the layer.

ダミーパターン(Dummy)はダミーパターンか否かを示す情報である。多層構造の配線工程などでは、配線パターンが疎に分布している領域に、ダミーパターンを形成することで、層間絶縁膜などの平坦性を確保することができ、加工精度を上げる工夫がされている。しかし、ダミーパターン上に存在する欠陥は、歩留りと直接的な影響を及ぼすことが少ないため、解析対象から除外することがでる。解析対象のサンプリングを行うときに有効である。   The dummy pattern (Dummy) is information indicating whether or not it is a dummy pattern. In multi-layer wiring processes, etc., by forming dummy patterns in areas where wiring patterns are sparsely distributed, it is possible to ensure flatness of interlayer insulating films and the like, and to improve processing accuracy Yes. However, the defects present on the dummy pattern are less likely to have a direct influence on the yield and can be excluded from the analysis target. This is effective when sampling the analysis target.

ダブルパターニング(DP)はダブルパターニングにより露光を行っているレイヤを認識するための情報である。この情報を基に、以下で説明するダブルパターニングに対応したレイヤの演算処理に必要な情報を、ユーザは事前に登録することが可能となる。   Double patterning (DP) is information for recognizing a layer exposed by double patterning. Based on this information, the user can register in advance information necessary for the layer calculation processing corresponding to the double patterning described below.

図4はダブルパターニングLELE(Litho-Etch-Litho-Etch)方式における基準レイアウトの生成処理を示した図である。前述したようにダブルパターニングは2枚以上の設計レイアウトを使用することから、この2枚の設計レイアウトを用い、ウェハ上のパターンの理想的な形状である基準レイアウトを生成する必要がある。   FIG. 4 is a diagram showing a reference layout generation process in the double patterning LELE (Litho-Etch-Litho-Etch) method. As described above, since double patterning uses two or more design layouts, it is necessary to generate a reference layout that is an ideal shape of a pattern on a wafer using these two design layouts.

例えばパターン56のようなウェハ上のパターンを設計レイアウトAおよび設計レイアウトBを用いて生成する場合を説明する。レイアウトAから、ポジ50のパターンと、反転したネガ51のパターンの両方のうちいずれかのデータを生成することができる。ここではウェハ上のパターン56と同じ形状になるようにポジ50を選択する。同様にレイアウトBに関してもポジ52とネガ53からポジ52の選択を行う。ここではレイアウトAのポジ50とレイアウトBのポジ52を用いることで設計レイアウトを作成する。なお、ポジ/ネガの選択は被検査画像でのパターンの見え方によって判断する。次に、ここで選択した二つのレイアウトを重ね合わせレイアウト54が得られる。ただし、このまま重ね合わせるだけではパターン56と同様の形状は得られない。   For example, a case where a pattern on the wafer such as the pattern 56 is generated using the design layout A and the design layout B will be described. From the layout A, it is possible to generate either data of the positive 50 pattern and the inverted negative 51 pattern. Here, the positive 50 is selected so as to have the same shape as the pattern 56 on the wafer. Similarly, regarding the layout B, the positive 52 is selected from the positive 52 and the negative 53. Here, a design layout is created by using the positive 50 of the layout A and the positive 52 of the layout B. The selection of positive / negative is determined by how the pattern appears in the inspected image. Next, an overlay layout 54 is obtained by superimposing the two layouts selected here. However, a shape similar to that of the pattern 56 cannot be obtained simply by superimposing them as they are.

そのため、選択したレイアウトAおよびBの演算方法を決め、選択したレイアウト同士で演算処理を行う。具体的には、レイアウトA+B(レイアウトAとBの二つを足し合わせ)の処理を行うのか、またはA−B(レイアウトAからBを引く)処理を行うのかを決める。ここではレイアウトBのパターンの差を引く(A−B)ことで、基準レイアウト55が得られ、試料のパターン56の形状に合わせることができる。これによってこの後のマッチング処理が可能となる。図4で説明したように、ダブルパターニングに対応するためには、特に複数の設計レイアウトの減算処理を行うことが必要となる場合がある。なお、ここでは詳述しないが、例えばレイアウトBからAを引く処理も可能である。   Therefore, the calculation method of the selected layouts A and B is determined, and the calculation process is performed between the selected layouts. Specifically, it is determined whether to perform layout A + B (addition of the two layouts A and B) or A-B (subtract B from layout A). Here, the reference layout 55 is obtained by subtracting the pattern difference of the layout B (A−B), and can be matched to the shape of the sample pattern 56. This allows subsequent matching processing. As described with reference to FIG. 4, it may be necessary to perform subtraction processing of a plurality of design layouts in particular in order to cope with double patterning. Although not described in detail here, for example, a process of subtracting A from the layout B is also possible.

図5はダブルパターニングSADP(Self-Aligned Double Patterning)方式における設計レイアウトを示した図である。   FIG. 5 is a diagram showing a design layout in a double patterning SADP (Self-Aligned Double Patterning) system.

SADP方式では、2回のエッチングが必要であり、またCVD(Chemical Vapor Deposition)でスペーサ薄膜を蒸着させるプロセスを使用しているため、設計レイアウト(ここではマスク)を必要としないプロセスがある。これまでのように露光とエッチングだけでパターンを形成するのではないため、既存の設計レイアウトだけではパターンと同様の形状を作成することが困難である。   In the SADP method, etching is required twice, and since a process of depositing a spacer thin film by CVD (Chemical Vapor Deposition) is used, there is a process that does not require a design layout (here, a mask). Since a pattern is not formed only by exposure and etching as in the past, it is difficult to create a shape similar to a pattern only with an existing design layout.

このため、SADP方式では、既存の設計レイアウトC60と設計レイアウトD61からパターン64に対応する基準レイアウト63を形成する必要がある。前述した図4の方法では、基準レイアウト63を作り上げることは困難である。したがって、設計レイアウトC60と設計レイアウトD61を用い、これら二つの加算または減算処理のまえに拡大・縮小処理を行うことで、新たに基準レイアウトを生成する処理を実施することで、基準レイアウト63を生成する。次にこの処理について説明する。   Therefore, in the SADP method, it is necessary to form a reference layout 63 corresponding to the pattern 64 from the existing design layout C60 and design layout D61. In the method of FIG. 4 described above, it is difficult to create the reference layout 63. Therefore, by using the design layout C60 and the design layout D61 and performing the enlargement / reduction process before these two addition or subtraction processes, a process for generating a new reference layout is performed, thereby generating the reference layout 63. To do. Next, this process will be described.

図6はダブルパターニングSADP方法の際の基準レイアウトを生成する処理を示した図である。図5で示した設計レイアウトC、Dを用いて説明する。ただし、ここでの説明は判り易くするため、基本的な単位として2本のラインのパターン77を形成する方法で説明する。   FIG. 6 is a diagram illustrating a process of generating a reference layout in the double patterning SADP method. This will be described using the design layouts C and D shown in FIG. However, for the sake of clarity, the description here will be made by a method of forming a pattern 77 of two lines as a basic unit.

図6は、レイアウトc70(図5の設計レイアウトC60)とレイアウトd71(図5の設計レイアウトD61)を用いて演算処理することで、レイアウトc376(図5の基準レイアウト63)を生成する方法を示している。以下、この演算処理の内容を具体的に説明する。 6 shows a method of generating a layout c 3 76 (reference layout 63 in FIG. 5) by performing arithmetic processing using the layout c70 (design layout C60 in FIG. 5) and layout d71 (design layout D61 in FIG. 5). Is shown. Hereinafter, the content of this calculation process will be described in detail.

まず、レイアウトc70のような四角形の場合、レイアウトの座標データは4隅の頂点の座標情報を持っている。このため、この座標を基に作成を行う。   First, in the case of a quadrangle such as the layout c70, the coordinate data of the layout has coordinate information of vertices at four corners. For this reason, it creates based on this coordinate.

レイアウトc172は実際のウェハ上に加工したパターン寸法(ここでは寸法X178)に相当する値X1だけ拡大処理されたものである。レイアウトc70の4隅の座標からX軸方向に左右両側にX1の幅だけ拡大しレイアウトの変形を行う。 The layout c 1 72 is enlarged by a value X 1 corresponding to a pattern dimension (here, dimension X 1 78) processed on an actual wafer. Up from the coordinates of the four corners of the layout c70 right and left sides in the X-axis direction by the width of the X 1 to perform the deformation of the layout.

次に、レイアウト(c1−c)73で表すように変更したレイアウトc172とレイアウトc70の差分をとる。 Next, the difference between the layout c 1 72 changed to the layout (c 1 -c) 73 and the layout c 70 is taken.

レイアウトc274は差を引いて得られた結果である。これでX方向の演算処理については完了となる。 Layout c 2 74 is the result obtained by subtracting the difference. This completes the calculation process in the X direction.

次に、レイアウト(c2−d)75で表すようにレイアウトc274とレイアウトd71の差分をとる。なお、ここでいう差分とはレイアウトc274とレイアウトd71の重なっている部分をキャンセルすることである。 Next, as shown by the layout (c 2 −d) 75, the difference between the layout c 2 74 and the layout d71 is taken. Note that the difference here is to cancel the overlapping portion of the layout c 2 74 and the layout d 71.

レイアウトc376は差分により得られた結果である。この結果からパターン77に対応する基準レイアウトが得られる。実際には、これを複数のパターンで繰り返すことで繰り返し性のあるパターンを形成することができる。これにより、この後のマッチング処理が可能となる。上記の通り、SADP方式のダブルパターニングの場合にも、LELE方式の場合と同様に、ダブルパターニングに対応するために、複数の設計レイアウトの減算処理を行うことが必要となる。 The layout c 3 76 is a result obtained by the difference. From this result, a reference layout corresponding to the pattern 77 is obtained. In practice, a repeatable pattern can be formed by repeating this with a plurality of patterns. Thus, the subsequent matching process can be performed. As described above, also in the case of SADP double patterning, as in the case of the LELE method, it is necessary to perform subtraction processing of a plurality of design layouts in order to cope with double patterning.

図7は欠陥分類装置におけるユーザ画面80を示す図である。この画面は、特に、ダブルパターニングの際の基準レイアウトを生成するときの条件設定画面として使用するものである。   FIG. 7 is a diagram showing a user screen 80 in the defect classification apparatus. This screen is particularly used as a condition setting screen when generating a reference layout for double patterning.

図7に示すように、ユーザ画面80には、レイヤやプロセス情報などのレイヤ情報81、設計レイアウト82、被検査画像/重畳画像83、ポジ/ネガボタン86、追加/差分ボタン87、拡大/縮小値入力ボックス88などが表示される。   As shown in FIG. 7, the user screen 80 includes layer information 81 such as layer and process information, a design layout 82, an inspected image / superimposed image 83, a positive / negative button 86, an add / difference button 87, an enlargement / reduction value. An input box 88 or the like is displayed.

画面左側に表示されているレイヤ情報81は、前述した図3から得られた情報である、レイヤフロー、レイヤ定義、ポジ/ネガ、加工情報、ダミーパターン、ダブルパターニングを表示および設定する画面81である。ここでは、さらに、対象としたレイヤのポジ/ネガの設定確認や、レイヤ間の追加/差分をした条件を確認することが可能である。   The layer information 81 displayed on the left side of the screen is a screen 81 for displaying and setting the layer flow, the layer definition, the positive / negative, the processing information, the dummy pattern, and the double patterning, which are information obtained from FIG. is there. Here, it is also possible to confirm the setting of the positive / negative of the target layer and the conditions for addition / difference between layers.

画面中央に表示されている設計レイアウト82は、設計レイアウト7に基づき生成された画像である。設計レイアウト82としては、選択したレイヤの設計レイアウトを単純に重ね合わせて表示してもよいし、図4や図6で説明したように設計レイアウトを演算処理して生成した基準レイアウトを表示してもよい。画面を見ながら、設計レイアウトを確認したり重ね合わせるレイヤを変更したりすることが可能である。   A design layout 82 displayed at the center of the screen is an image generated based on the design layout 7. As the design layout 82, the design layout of the selected layer may be displayed simply superimposed, or a reference layout generated by computing the design layout as described in FIGS. 4 and 6 is displayed. Also good. While looking at the screen, it is possible to confirm the design layout and change the layer to be superimposed.

右側の被検査画像/重畳画像83は、レビュー装置2などによって取得されたレビュー画像であり、欠陥情報12に含まれる被検査画像10を基に表示される。また、切り替えボタン84で被検査画像と重畳画像を切り替えることができる。重畳画像は設計レイアウト82と被検査画像10とを重ね合わせて表示したものである。これらの画像を重ね合わせることにより被検査画像と基準レイアウトが一致しているかの判断が容易になる。   The right inspection image / superimposed image 83 is a review image acquired by the review device 2 or the like, and is displayed based on the inspection image 10 included in the defect information 12. Further, the inspection button and the superimposed image can be switched by the switching button 84. The superimposed image is a display in which the design layout 82 and the inspected image 10 are superimposed. By superimposing these images, it is easy to determine whether the image to be inspected matches the reference layout.

上下ボタン85は、レイヤ情報81の中のレイヤの表示順序を変更するものである。レイヤ情報81上でレイヤを選択したあとに上下のボタンを押すことでレイヤの順序を入れ替えることが可能である。   The up / down buttons 85 are used to change the display order of the layers in the layer information 81. It is possible to change the order of the layers by pressing the upper and lower buttons after selecting the layer on the layer information 81.

ポジ/ネガボタン86は、各レイヤのポジとネガの表示を切り替えるためのものである。レイヤ情報81でポジ/ネガ切り替えの対象とするレイヤを直接指定する方法や、設計レイアウト82でポジ/ネガ切り替えの対象となるレイヤを直接選択したあとに、ポジ/ネガボタンを押すとポジとネガが切り替わり表示する。   The positive / negative button 86 is used to switch the display of the positive and negative of each layer. A method for directly specifying a layer to be subjected to positive / negative switching in the layer information 81 or a layer to be subjected to positive / negative switching in the design layout 82 and then pressing the positive / negative button to select the positive / negative. Switch to display.

追加/差分ボタン87は、対象とする複数のレイヤから基準レイアウトを生成するための演算処理方法を設定するボタンである。すなわち対象とする複数のレイヤどうしを足し合わせて生成するのか、それとも差として生成するのかを設定するボタンである。ユーザは設計レイアウト画面82を見ながら演算処理方法を選択することができる。   The add / difference button 87 is a button for setting an arithmetic processing method for generating a reference layout from a plurality of target layers. That is, it is a button for setting whether a plurality of target layers are added together or generated as a difference. The user can select an arithmetic processing method while viewing the design layout screen 82.

レイアウトの拡大/縮小値入力ボックス88では、レイアウトの拡大率または縮小率の入力指示が行える。ここでは図6で説明したレイヤの拡大及び縮小をX方向、Y方向で設定でき、符号と数値で入力することができる。   In the layout enlargement / reduction value input box 88, an instruction to input a layout enlargement ratio or reduction ratio can be given. Here, the enlargement and reduction of the layer described in FIG. 6 can be set in the X direction and the Y direction, and can be input as a sign and a numerical value.

このように、このユーザ画面上で、基準レイアウトの生成に用いるレイヤ選択、基準レイアウトの変更、基準レイアウトを生成するための演算処理方法の設定等をして、基準レイアウトの生成条件を容易に設定できる。   In this way, on this user screen, you can easily set the standard layout generation conditions by selecting the layer used to generate the standard layout, changing the standard layout, setting the calculation processing method for generating the standard layout, etc. it can.

図8はダブルパターニングに対応した基準レイアウトの生成手順と、被検査画像とマッチング手順を詳しく示した図である。これは図2のダブルパターニング対応による設計レイアウト生成(S106)についての手順を詳細に説明するものである。なお、図2のS104、105、S108−S111はフローから省略している。   FIG. 8 is a diagram showing in detail a procedure for generating a reference layout corresponding to double patterning, an image to be inspected, and a matching procedure. This is a detailed description of the procedure for design layout generation (S106) corresponding to double patterning in FIG. Note that S104, 105 and S108-S111 in FIG. 2 are omitted from the flow.

まず、欠陥情報の入力(S102)によって入力された画像やカテゴリ等の情報から、欠陥位置認識(S201)を行う。図1の被検査画像10には、2次電子画像31、反射電子画像(Left)30、反射電子画像(Right)32があり、これらの画像から参照画像を生成し、被検査画像とこの参照画像から差分を求め、その差分を欠陥として欠陥位置認識を行う。または、レビュー装置2が画像取得を行うときに参照画像も同時に取得し、これを使用して差分を求めても良い。ここで参照画像とは欠陥検出の際に被検査画像10の比較対象となる画像のことである。   First, defect position recognition (S201) is performed from information such as an image and a category input by inputting defect information (S102). 1 includes a secondary electron image 31, a reflected electron image (Left) 30, and a reflected electron image (Right) 32. A reference image is generated from these images, and the image to be inspected and this reference are generated. A difference is obtained from the image, and the defect position is recognized using the difference as a defect. Alternatively, when the review device 2 acquires an image, a reference image may be acquired at the same time, and the difference may be obtained using this. Here, the reference image is an image to be compared with the inspected image 10 when a defect is detected.

次に欠陥マスク(S202)では、得られた欠陥位置で認識された領域を欠陥マスクとして生成する。欠陥マスクとは、被検査画像と参照画像の差分を示した欠陥のマスク画像を言う。   Next, in the defect mask (S202), an area recognized at the obtained defect position is generated as a defect mask. The defect mask is a defect mask image showing a difference between the image to be inspected and the reference image.

次に画像選択(S203)では、後段の処理(S207)においてパターンとスペース部分の認識を行うために、2次電子画像31、反射電子画像(Left)30、反射電子画像(Right)32の3枚の画像からどの画像を用いるか選択する。画像は1枚で処理しても良いし、複数枚の画像を合成処理した画像を使用しても良い。   Next, in image selection (S203), a secondary electron image 31, a reflected electron image (Left) 30, and a reflected electron image (Right) 32 are used in order to recognize a pattern and a space portion in the subsequent process (S207). Select which image to use from one image. One image may be processed, or an image obtained by combining a plurality of images may be used.

次にエッジ判断(S204)では、パターンとスペース部分の領域を分けるラインエッジを認識する。ここでは欠陥が含まれている画像を使用しても良いし、前記の欠陥マスクから欠陥部分のみを差し引いた画像からエッジ判断処理を行っても良い。   Next, in the edge determination (S204), the line edge that separates the pattern and the space portion is recognized. Here, an image including a defect may be used, or edge determination processing may be performed from an image obtained by subtracting only the defective portion from the defect mask.

次に明るさ判断(S205)では被検査画像中の明るさを求める。具体的には被検査画像内の明るさ(画素値)の頻度分布を求め、当該頻度分布から決められた適当な閾値で2以上の頻度分布に分離する。分離されたそれぞれの頻度分布がパターンまたはスペース部分の明るさに対応するものとなる。被検査画像内の明るさ(画素値)の頻度分布から、パターンとスペースを判断することができる。   Next, in the brightness determination (S205), the brightness in the inspected image is obtained. Specifically, a frequency distribution of brightness (pixel value) in the image to be inspected is obtained and separated into two or more frequency distributions with an appropriate threshold determined from the frequency distribution. Each separated frequency distribution corresponds to the brightness of the pattern or space portion. A pattern and a space can be determined from the frequency distribution of brightness (pixel value) in the image to be inspected.

次にレイヤ設定(S206)では、対象とするレイヤは、単層レイヤなのか、または多層レイヤなのかを選択する。多層レイヤの場合は、まず上層と下層の分離を行った上で、個別にパターンとスペースの明るさについて認識が行われる。なお、S205とS206は逆の順序で行われても良い。   Next, in the layer setting (S206), it is selected whether the target layer is a single layer or a multilayer layer. In the case of a multilayer layer, first, the upper layer and the lower layer are separated, and then the brightness of the pattern and space is individually recognized. Note that S205 and S206 may be performed in the reverse order.

次にパターン/スペース認識(S207)では、これらの処理の状況から最終的にパターン部分とスペース部分の認識を行う。具体的にはS204でエッジが認識されたパターンとスペースの領域と、S205で求められる明るさの情報とから、ユーザはパターンの部分がどの明るさに対応するのか設定を行う。また、予め試料の材質等がわかっており、パターン部分とスペース部分のどちらが明るく見えるかが分かっていれば、自動的に認識することもできる。   Next, in pattern / space recognition (S207), the pattern portion and the space portion are finally recognized from the state of these processes. Specifically, the user sets which brightness the pattern portion corresponds to from the pattern and space area in which the edge is recognized in S204 and the brightness information obtained in S205. Further, if the material of the sample is known in advance and it is known which of the pattern portion and the space portion looks bright, it can be automatically recognized.

次に基準レイアウトの生成について詳しく説明する。以下で説明するS208からS219は、以上で説明したS201からS207の処理と並行して行われてもよい。   Next, the generation of the reference layout will be described in detail. S208 to S219 described below may be performed in parallel with the processing of S201 to S207 described above.

まず、設計レイアウト(S101)とレイヤ・プロセス情報(S103)を入力後、マッチングレイヤ選択(S208)を行う。設計レイアウトのレイヤ定義(S104)でレイヤフローや、レイヤ定義(Layer No、Layer Name)などのレイヤ情報は入力済みであることから、ここでは後段のS107でマッチングに使用する一つまたは複数のレイヤの選択を行う。この情報を事前にレイヤ・プロセス情報(S103)に入力しておくことで、欠陥分類装置4はその情報に基づき自動で設定することも可能である。   First, after inputting a design layout (S101) and layer process information (S103), matching layer selection (S208) is performed. Since layer information such as layer flow and layer definition (Layer No, Layer Name) has already been input in the layer definition (S104) of the design layout, here one or more layers used for matching in S107 in the subsequent stage Make a selection. By inputting this information in the layer process information (S103) in advance, the defect classification device 4 can be automatically set based on the information.

次にダブルパターニングの判断ステップ(S209)では、対象とするレイヤがダブルパターニングを用いて露光されたレイヤか、否かを判断する。これはレイヤ・プロセス情報に基づいて判断することが可能である。   Next, in a double patterning determination step (S209), it is determined whether or not the target layer is a layer exposed using double patterning. This can be determined based on the layer process information.

ダブルパターニングを使用していない場合は、S209の次に、対象レイヤのポジ/ネガ情報の取得(S210)を行う。対象のレイヤの設計レイアウトにはレイヤ番号、レイヤタイプがあり、このレイヤ番号ごとにポジ/ネガの設定が可能である。   When the double patterning is not used, the positive / negative information of the target layer is acquired (S210) after S209. The design layout of the target layer has a layer number and a layer type, and positive / negative can be set for each layer number.

一方、ダブルパターニングを使用している場合は、S209の次に、複数レイヤのポジ/ネガ情報取得(S211)を行う。前述したように2枚の設計レイアウトが必要となるため、各レイヤの設計レイアウトごとにポジ/ネガ情報の取得を行う。ここでは2枚の設計レイアウトの場合での説明であるが、更にレイアウトを追加することも可能である。   On the other hand, when double patterning is used, the positive / negative information acquisition (S211) of a plurality of layers is performed after S209. Since two design layouts are required as described above, positive / negative information is acquired for each design layout of each layer. Although the description here is for the case of two design layouts, it is also possible to add more layouts.

次にダブルパターニング方式選択(S212)ではダブルパターニングの方式に応じて、複数の設計レイアウトの加算または減算処理の前に元の設計レイアウト形状に変形を施すか否かを判断する。ダブルパターニングにはLELE方式とSADP方式があるが、前述したようにLELE方式のように元のレイアウト形状をそのまま用いて加算/減算が可能な場合はNoへ、また、SADP方式のように元のレイアウト形状から新たな形状に変形してその変形された形状に対して加算/減算を行う場合はYesを選択する。なお、この選択は本実施例の欠陥分類装置に備えられた演算方法設定手段により行う。演算方法設定手段は、画面に表示されたGUIであってユーザがこのGUIを見ながらダブルパターニングの方式を選択してもよい。また、演算方法設定手段は、予め記憶されているレイヤ・プロセス情報ファイルからダブルパターニングの方式を読み取って自動的に演算方法を設定してもよい。   Next, in double patterning method selection (S212), it is determined whether or not the original design layout shape is to be modified before adding or subtracting a plurality of design layouts according to the double patterning method. There are two types of double patterning: the LELE method and the SADP method. As described above, the original layout shape is used as it is as in the LELE method, and if addition / subtraction is possible, No, and the original pattern as in the SADP method. If the layout shape is changed to a new shape and addition / subtraction is performed on the deformed shape, Yes is selected. This selection is performed by the calculation method setting means provided in the defect classification apparatus of this embodiment. The calculation method setting means may be a GUI displayed on the screen, and the user may select a double patterning method while viewing the GUI. The calculation method setting means may automatically set the calculation method by reading the double patterning method from the layer / process information file stored in advance.

次に拡大/縮小処理(S213)では、指定したパターンに対してパターンを広げたり、縮めたりすることができ、実際のパターン寸法を考慮しながらサイズを変更し新たにパターンを生成することが可能である。また、ここでは新規にパターンを生成することも可能である。S213で新たに生成されたパターンとは、例えば図6の72のことである。   Next, in the enlargement / reduction process (S213), the pattern can be expanded or reduced with respect to the specified pattern, and the size can be changed while considering the actual pattern dimensions, and a new pattern can be generated. It is. Also, a new pattern can be generated here. The pattern newly generated in S213 is, for example, 72 in FIG.

次に生成したレイアウトとの重ね合わせ(S214)では、S213で新しく生成したレイアウトと、S213で拡大/縮小処理する前の元の設計レイアウトとを重ね合わせ、これらを加算するのか、減算するのか判断を行う。ここで、S213で拡大/縮小処理する前の元の設計レイアウトとは、例えば、図6の70のことである。   Next, in the overlay with the generated layout (S214), the layout newly generated in S213 and the original design layout before the enlargement / reduction processing in S213 are overlapped, and it is determined whether these are added or subtracted. I do. Here, the original design layout before the enlargement / reduction processing in S213 is, for example, 70 in FIG.

次に加算/減算処理(S215)では、生成したレイアウトと元のレイアウトのどちらのレイアウトを元に処理を実施するのか設定を行った上で、加算または減算の処理を行う。これによって例えば図6の74が生成される。   Next, in addition / subtraction processing (S215), after setting whether to perform processing based on the generated layout or the original layout, addition or subtraction processing is performed. Thus, for example, 74 in FIG. 6 is generated.

次に他のレイアウトとの重ね合わせ(S216)では、新しく生成されたレイアウトに対し、さらに他の既存のレイアウトとの重ね合わせを行うか判断を行う。ここで、他の既存のレイアウトとは、例えば、図6の71のことである。また、S216で重ね合わせた状態は、例えば、図6の75である。   Next, in the overlay with another layout (S216), it is determined whether or not the newly generated layout is to be overlaid with another existing layout. Here, the other existing layout is, for example, 71 in FIG. Further, the superposition state in S216 is, for example, 75 in FIG.

次に加算/減算処理(S217)では、二つのレイアウトのどちらのレイアウトを元に処理を実施するのか設定を行った上で、加算または減算の処理を行う。これによって例えば図6の76が生成される。   Next, in addition / subtraction processing (S217), after setting which layout of the two layouts is to be executed, addition or subtraction processing is performed. Thereby, for example, 76 in FIG. 6 is generated.

以上の処理により、複数レイヤを演算処理して、被検査パターンに対応した理想的な形状のパターンの基準レイアウトを生成する処理が完成する(S218)。   Through the above processing, the processing for generating the reference layout of the ideally shaped pattern corresponding to the pattern to be inspected by performing arithmetic processing on the plurality of layers is completed (S218).

次に、ライン/スペース認識(S219)では、S210、S211で得られたポジ/ネガ情報からパターン/スペースの関係の認識を行う。たとえば、ダブルパターニングを行うS211以降のフローでは、新たにレイアウト生成や、加算/減算処理があるため、レイアウトの形状がS211とは変わってしまう。したがって複数レイヤ処理完成(S218)後に、パターン/スペースの認識を最後に行う必要がある。被検査パターンに対応するようにレイアウト作成しているため、パターン形状として生成された部分をパターンと認識し、パターンが無い部分はスペースとして認識する。S210のフローも同様の認識を行う。   Next, in line / space recognition (S219), the pattern / space relationship is recognized from the positive / negative information obtained in S210 and S211. For example, in the flow after S211 in which double patterning is performed, layout generation and addition / subtraction processing are newly performed, so the shape of the layout changes from that of S211. Therefore, after completion of the multi-layer processing (S218), it is necessary to finally recognize the pattern / space. Since the layout is created so as to correspond to the pattern to be inspected, a portion generated as a pattern shape is recognized as a pattern, and a portion having no pattern is recognized as a space. The same recognition is performed in the flow of S210.

被検査画像と設計レイアウトのマッチング(S107)では欠陥情報から得られたパターン/スペース認識(S207)の結果と、設計レイヤのパターン/スペース情報(S219)の結果を基にマッチングを行う。パターン/スペースを認識せずにマッチングすると半ピッチ分ずれて、パターン部分がスペース部分にマッチングされてしまうことがありうるが、この方法によれば半ピッチずれることなくマッチングすることができるので、マッチング性能の向上を図ることが可能である。   In the matching between the image to be inspected and the design layout (S107), matching is performed based on the result of the pattern / space recognition (S207) obtained from the defect information and the result of the pattern / space information (S219) of the design layer. If matching is performed without recognizing the pattern / space, the pattern portion may be shifted by a half pitch, and the pattern portion may be matched with the space portion. However, according to this method, matching can be performed without shifting by a half pitch. It is possible to improve performance.

図9は被検査画像と設計レイアウトのマッチング後の出力ファイルの一例を示した図である。   FIG. 9 is a diagram showing an example of an output file after matching between the image to be inspected and the design layout.

出力ファイル90は欠陥ID(#ID)、ダイXY座標(X、Y)、ダイ内XY座標(検査の時の座標)(DieX、DieY)、ダイ内XY座標(マッチング後座標)(C_DieX、C_DieY)、欠陥サイズXY(sizeX、sizeY)、欠陥分類結果(Defect Class)などの情報により構成されている。ここでは、ダイ内XY座標(マッチング後の座標)では、設計レイアウトを基準とした座標を出力する。この座標に関して、原点座標は2通りの出力をすることが可能である。一つは欠陥検査装置1やレビュー装置2などで使用される検査原点を基準にした座標系と、もう一つは設計レイアウト7が持っている原点(多くはダイの中心を原点とする)の両方の出力が可能である。このデータを用いて前述したS108以降の処理を行い、システマティック欠陥を特定する。   The output file 90 includes defect ID (#ID), die XY coordinates (X, Y), in-die XY coordinates (coordinates at the time of inspection) (DieX, DieY), in-die XY coordinates (coordinates after matching) (C_DieX, C_DieY ), Defect size XY (sizeX, sizeY), defect classification result (Defect Class), and other information. Here, as the in-die XY coordinates (coordinates after matching), coordinates based on the design layout are output. Regarding this coordinate, the origin coordinate can be output in two ways. One is a coordinate system based on the inspection origin used in the defect inspection apparatus 1 or the review apparatus 2, and the other is the origin of the design layout 7 (mostly the center of the die is the origin). Both outputs are possible. Using this data, the processing after S108 described above is performed to identify a systematic defect.

以上述べたように、本発明によれば、ダブルパターニング方式で露光された試料の被検査画像と、複数の設計レイアウトを演算処理することで生成した基準レイアウトとを画像マッチングする。これにより、マッチング失敗率が低減され、その結果としてマッチングの効率が向上する。さらには、近年の微細デバイスで問題となっているシステマティック欠陥の分類を容易且つ効率的に行うことが可能となり、欠陥要因解析の効率化を図ることが可能となる。これにより半導体デバイスの開発、試作、および量産時の歩留りを速やかに立ち上げることが可能となる。   As described above, according to the present invention, the image to be inspected of the sample exposed by the double patterning method is image-matched with the reference layout generated by calculating a plurality of design layouts. Thereby, the matching failure rate is reduced, and as a result, the efficiency of matching is improved. Furthermore, it becomes possible to easily and efficiently classify systematic defects that have become a problem in recent fine devices, and to improve the efficiency of defect factor analysis. This makes it possible to quickly increase the yield during semiconductor device development, prototyping, and mass production.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

60 設計レイアウトC
61 設計レイアウトD
62 基準レイアウト生成
63 基準レイアウト
64 パターン
60 Design Layout C
61 Design Layout D
62 Reference layout generation 63 Reference layout 64 pattern

Claims (8)

欠陥検査装置または欠陥レビュー装置で得られる試料のパターンの画像である被検査画像と、設計データに基づいて生成された前記パターンに対応するパターンの基準レイアウトとをマッチングすることで、前記パターンに発生する欠陥を分類する欠陥分類装置において、
前記設計データにおける複数のレイヤの設計レイアウトを加算または減算することで前記基準レイアウトを生成する演算制御部を有することを特徴とする欠陥分類装置。
Occurs in the pattern by matching the image to be inspected, which is an image of the pattern of the sample obtained by the defect inspection apparatus or the defect review apparatus, with the reference layout of the pattern corresponding to the pattern generated based on the design data In a defect classification device for classifying defects to be
A defect classification apparatus comprising: an operation control unit that generates the reference layout by adding or subtracting design layouts of a plurality of layers in the design data.
請求項1に記載の欠陥分類装置において、
前記パターンはダブルパターニング方式で露光されて製造されたパターンであって、
ダブルパターニングの露光方式に基づいて、前記基準レイアウトの生成方法を変更することが可能な演算方法設定手段を備えることを特徴とする欠陥分類装置。
The defect classification apparatus according to claim 1,
The pattern is a pattern manufactured by being exposed by a double patterning method,
A defect classification apparatus comprising: an arithmetic method setting unit capable of changing a generation method of the reference layout based on a double patterning exposure method.
請求項2に記載の欠陥分類装置において、
前記露光方式が第1の方式のときは、前記複数のレイヤの設計レイアウトをそのまま加算または減算することで前記基準レイアウトを生成し、
前記露光方式が第2の方式のときは、前記複数のレイヤの設計レイアウトのうち少なくとも一つを拡大または縮小し、拡大または縮小したレイヤの設計レイアウトとは異なるレイヤの設計レイアウトと加算または減算することで前記基準レイアウトを生成することを特徴とする欠陥分類装置。
The defect classification apparatus according to claim 2,
When the exposure method is the first method, the reference layout is generated by adding or subtracting the design layout of the plurality of layers as it is,
When the exposure method is the second method, at least one of the plurality of layer design layouts is enlarged or reduced, and added or subtracted with a design layout of a layer different from the enlarged or reduced layer design layout. The defect classification apparatus characterized in that the reference layout is generated.
請求項1に記載の欠陥分類装置において、
前記設計レイアウトには前記レイヤごとにポジまたはネガの情報が付帯していることを特徴とする欠陥分類装置。
The defect classification apparatus according to claim 1,
A defect classification apparatus according to claim 1, wherein positive or negative information is attached to each of the layers in the design layout.
欠陥検査装置または欠陥レビュー装置で得られる試料のパターンの画像である被検査画像と、設計データに基づいて生成された前記パターンに対応するパターンの基準レイアウトとをマッチングすることで、前記パターンに発生する欠陥を分類する欠陥分類方法において、
前記設計データにおける複数のレイヤの設計レイアウトを加算または減算することで前記基準レイアウトを生成することを特徴とする欠陥分類方法。
Occurs in the pattern by matching the image to be inspected, which is an image of the pattern of the sample obtained by the defect inspection apparatus or the defect review apparatus, with the reference layout of the pattern corresponding to the pattern generated based on the design data In a defect classification method for classifying defects to be
A defect classification method, wherein the reference layout is generated by adding or subtracting design layouts of a plurality of layers in the design data.
請求項5に記載の欠陥分類方法において、
前記パターンはダブルパターニング方式で露光されて製造されたパターンであって、
ダブルパターニングの露光方式に基づいて、前記基準レイアウトの生成方法を変更することを特徴とする欠陥分類方法。
The defect classification method according to claim 5,
The pattern is a pattern manufactured by being exposed by a double patterning method,
A defect classification method, wherein a method for generating the reference layout is changed based on a double patterning exposure method.
請求項6に記載の欠陥分類方法において、
前記露光方式が第1の方式のときは、前記複数のレイヤの設計レイアウトをそのまま加算または減算することで前記基準レイアウトを生成し、
前記露光方式が第2の方式のときは、前記複数のレイヤの設計レイアウトのうち少なくとも一つを拡大または縮小し、拡大または縮小したレイヤの設計レイアウトとは異なるレイヤの設計レイアウトと加算または減算することで前記基準レイアウトを生成することを特徴とする欠陥分類方法。
The defect classification method according to claim 6,
When the exposure method is the first method, the reference layout is generated by adding or subtracting the design layout of the plurality of layers as it is,
When the exposure method is the second method, at least one of the plurality of layer design layouts is enlarged or reduced, and added or subtracted with a design layout of a layer different from the enlarged or reduced layer design layout. A defect classification method characterized by generating the reference layout.
請求項5に記載の欠陥分類方法において、
前記設計レイアウトにポジまたはネガの情報を付帯させることを特徴とする欠陥分類方法。
The defect classification method according to claim 5,
A defect classification method comprising adding positive or negative information to the design layout.
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